Нарушение этапа синтеза и распада гликогена в организме

 

Одним из важных этапов метаболизма углеводов является синтез гликогена. Гликоген представляет форму легко мобилизуемого депо гликогена, восполняющего дефицит глюкозы в крови. Основное его количество сосредоточено в мышцах и печени.

Выделяют н аследственные нарушения распада гликогена в организме, ведущие к его избыточному накоплению в тканях – гликогенозы.

 

Таблица. Гликогенозы.

Тип гликогеноза	Дефект фермента
1-й тип (болезнь Гирке)	Глюкозо-6-фосфатазы
2-й тип (болезнь Помпе)	Альфа-1,4-глюкозидазы
3-й тип (болезнь Кори)	Амило-1,6-глюкозидазы
4-й тип (болезнь Андерсен)	D-1,4-глюкано-α-глюкозилтрансферазы
5-й тип (болезнь МакАрдля)	Гликогенфасфорилазы
6-й тип (болезнь Гирса)	Гликогенфасфорилазы гепатоцитов
7-й тип (болезнь Томпсона)	Фосфоглюкомутазы
8-й тип (болезнь Таруи)	Фосфофруктомутазы
9-й тип (болезнь Хага)	Киназы фосфорилазы в гепатоцитах

 

Кроме гликогенозов существуют другие формы нарушения обмена веществ, обусловленные генетическими дефектами синтеза отдельных ферментов важных путей метаболизма углеводов (галактоземия, фруктозурия, непереносимость лактозы и другие заболевания).

 

Нарушения уровня глюкозы в крови

В норме содержания Гл в плазме крови составляет 3,3-6,05ммоль/л.

Нарушения уровня глюкозы в крови проявляется в виде гипер- (Гл более 6,05 ммоль/л) и гипогликемических (Гл менее 3, 58 ммоль/л) состояний.

 

	6,05

 

 

Гипергликемия - повышение содержания глюкозы в крови.

 

Причинами гипергликемических состояний могут быть:

· переедание

· сахарный диабет (инсулярная недостаточность), острый панкреатит

· центрального генеза (токсическое, механическое, травматическое раздражение ЦНС

· повышение гормональной деятельности щитовидной железы, коры и мозгового слоя надпочечников (НП), гипофиза

· сильные эмоции и психическое возбуждение

Гипегликемия может способствовать повреждению белков организма вследствие их гликозилирования, сосудистой стенки, развитию сахарного диабета, явиться причинов полиурии, а также высокая гипергликемия (50ммоль/л) у больных сахарным диабетом - гиперосмолярной комы.

 

РОЛЬ ИНСУЛИНА В РЕГУЛЯЦИИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

 

Инсулин участвует в регуляции обмена веществ. Это основной гормон, обладающий сахаропонижающим действием (снижению сахара крови также способствует соматостатин).

Он является полипептидным гормоном, образующимся в β-клетках поджелудочной железы. Главным стимулятором синтеза и секреции инсулина является глюкоза. Образующийся инсулин поступает в сосудистое русло, где он частично остается в свободном виде, а частично образует комплексы с белками крови.

Инсулин опосредует поступление и метаболизм глюкозы в ткани, имеющие рецепторы к инсулину (инсулинзависимые ткани). К инсулинзависимым тканям относятся мышечная, жировая ткань, печень и островковый аппарат поджелудочной железы. В эти ткани глюкоза поступает путем пассивного переноса или облегченной диффузии. Остальные ткани являются инсулиннезависимыми и поступление глюкозы в них происходит без участия инсулина.

Инсулин является универсальным анаболическим гормоном, оказывающим влияние на все виды обмена веществ. В клетках инсулинзависимых тканей он обеспечивает фосфорилирование глюкозы, превращение ее в Гл-6-фосфат, и дальнейшее превращение. Стимулируя гликолиз, цикл Кребса, пентозофосфатный путь обмена глюкозы, инсулин угнетает глюконеогенез. Инсулин усиливает гликогенез в результате активации гликоген-синтетазы и тормозит гликогенолиз.

Кроме глюкозы инсулин также опосредует поступление в клетки аминокислот и электролитов. Он активирует синтез белка, жира и тормозит их распад, препятствует избыточному холестерино- и кетообразованию. Инсулин также участвует в регуляции водно-электролитного обмена (обладает водо- и солесберегающим действием), участвует в регуляции кислотно-основного состояния (препятствует развитию ацидоза).

Суточная потребность в инсулине - 40 единиц, а его содержание в поджелудочной железе здорового человека составляет 150-250Ед. Инактивация инсулина происходит преимущественно в печени и почках под влиянием инсулиназы.

По влиянию на уровень глюкозы другие гормоны (глюкагон, соматотропный гормон (СТГ), пролактин, адреналин и норадреналин, глюкокортикоиды) относятся к группе контринсулярных гормонов:

Глюкагон синтезируется в α-клетках поджелудочной железы. Механизм сахароповышающего действия глюкагона связан с усилением гликогенолиза в печени. Аналогичным действием обладают глюкагон, соматотропный гормон (СТГ), пролактин, адреналин и норадреналин. Сахароповышающее действие глюкокортикоидов преимущественно связано с их стимулирующим влиянием на глюконеогенез.

 

Гипогликемия

Гипогликемия является противоположным по направленности гипергликемии изменением уровня глюкозы в крови. Гипогликемическое состояние обычно развивается при содержании глюкозы в крови ниже 3,3ммоль/л. Ее последствиями является развитие в тканях энергетического дефицита. В большей мере это сказывается в отношении мозга, для которого глюкоза является единственным источником энергии. Значительное снижение уровня глюкозы может привести к развитию гипогликемической комы и приводит сначала к функциональным, а затем к органическим изменениям клеток мозга, а при очень глубокой и длительной гипогликемии - к гибели. В возникновении гипогликемического состояния имеет значение не только абсолютная величина гликемии, но и скорость снижения содержания глюкозы в плазме крови.

Гипогликемическое состояние обычно возникает остро, с появления у больного ощущения общей слабости, голода, потливости, дрожания рук, интенсивной головной боли или головокружения, сердцебиения (гипогликемия легкой степени тяжести). Для развития гипогликемии характерно нарушение функционирования нервной ткани, что проявляется нарушением зрения, координации движений, расстройствами речи, письма, а также расстройствами чувствительности (онемение губ, языка, подборка) – гипогликемия средней степени тяжести. Для тяжелого гипогликемического состояния, предшествующего коме, характерны непроизвольное мочеиспускание, дефекация, судороги с потерей сознания.

Причинами гипогликемических состояний могут быть:

· физиологические гипогликемии новорожденных,

· отравления, инфекции, повреждения паренхимы печени;

· голод и недоедание;

· уменьшение выделения СТГ, адреналина, глюкокортикоидов и других контринсулярных гормонов;

· усиленный распад глюкозы в тканях

· усиленное выделение глюкозы почками;

· избыточное введение инсулина больным сахарным диабетом и др.

 

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

 

Сахарный диабет - это эндокринно-обменное заболевание, характеризующееся хронической гипергликемией, нарушением всех видов обмена веществ, которое обусловлено абсолютной или относительной инсулиновой недостаточностью.

Различают два основных типа сахарного диабета:

· сахарный диабет I типа или инсулинзависимый (ИЗСД), вызванный нарушением секреции инсулина из β-клеток поджелудочной железы и

· сахарный диабет II типа - инсулиннезависимый (ИНСД), при котором уровень инсулина в норме, но имеется тканевая резистентность к инсулину.

 

Сахарный диабет I типа чаще развивается у лиц детского и юношеского возраста, начало острое, имеется склонность к кетоацидозу и гипогликемии, лабильному течению. Больные не могут обходиться без введения инсулина. В патогенезе этой формы диабета основную роль играют иммунные механизмы. У 85-90% больных обнаруживаются антитела к β-клеткам.

Для диабета II типа характерно постепенное начало. У больных нет склонности к кетозу, как правило, им страдают люди старше 40 лет, причем у пациентов часто наблюдается ожирение.

В этиологии сахарного диабета имеют значение внутренние (генетические, иммунные) и внешние факторы, сочетание и взаимодействие которых приводит к развитию болезни. Сахарный диабет часто развивается как наследственное заболевание в результате генетически обусловленной слабости функции β-клеток. Диабет может передаваться и по доминантному, и по рецессивному пути наследования.

Причинами, приводящими к недостатку инсулина (ИЗСД), может быть:

· нарушение синтеза ДНК и РНК в β-клетках и образования молекул проинсулина и инсулина с нарушенной активностью;

· снижение чувствительности β-клеток к стимуляторам синтеза инсулина;

· прочная связь инсулина с гранулами β-клеток;

· образование антагонистов инсулина.

Причиной сахарного диабета I типа могут быть обширные повреждения поджелудочной железы, образование камней, кальцификация железы, ее кисты, склероз сосудов. Предрасполагающими факторами развития диабета у взрослых являются диета, богатая углеводами и низкая физическая активность. Длительный прием избыточного количества пищи вызывает гипертрофию β-клеток. Они вырабатывают большое количество инсулина, поступающего в кровь. Гиперинсулинемия способствует ожирению, а также развитию инсулинорезистентности тканей. При переедании сахарный диабет развивается лишь у людей, генетически к нему предрасположенных или лиц, у которых инкреторный аппарат поджелудочной железы был существенно поврежден патогенными воздействиями.

Причинами ИНСД, как правило, является инсулинорезистентность периферических тканей (отсутствие рецепторов), а также разрушение либо инактивация инсулина инсулиназой, антителами. Причиной ИНСД могут быть и заболевания печени. При патологических изменениях в печени все эффекты инсулина ослабляются и усиливается действие гормонов с контринсулярными свойствами.